无线通信系统通道校准算法研究

1、无线通信系统通道校准算法研究摘要多通道无线通信系统中各通道的校准是关键技术,通过设计特定的训练序列,并采用高效的快速算法,在线实时校正阵列天线系统多个通道的幅度和相位。分析了发射通道和接收通道的性能,理论分析和计算机仿真结果说明,该算法能校正通道之间的幅度和相位误差,而且实现简单,具有较好的校准性能。关键词B3G/4G,I,智能天线,多通道,校准2.3接收(RX)通道校准算法RX校准的功能是补偿各工作天线RX通道的不一致性。校准天线发射训练序列,工作天线同时接收到训练序列后,就可计算各工作天线RX通道之间的幅度差异和相位差异。RX校准的训练序列长度为36hips,其中根本训练序列为32hips

2、。设实训练序列为=(1,2,32),对应的复训练序列为=(1,2,32),即i=(j)i-1i(8)校准天线发射的训练序列为(A)=(29,30,31,32,1,2,32)工作天线k接收的训练序列表示为(A,k)=(Ak)1,(A,k)2,(Ak)36),k=1,K(R,k)=(R,k)1,(R,k)2,(R,k)32),其中(R,k)i=(Ak)i+3,i=1,2,32,k=1,K同样,估计接收通道冲激响应可采用FFT的方法,即h(k)=IFFTFFT(R,k)/FFT(),k=1,K(9)类似地,接收通道k的冲激响应估计为h=axh(k),k=1,K(10)3仿真研究选择根本训练序列,要求

3、自相关性较强,互相关性较弱。假设环境为高斯白噪声的通道校准算法的性能仿真:设通道幅度不一致(设方差为0.1)时校准算法的统计性能分析。仿真参数:P=32,K=8。K个TX和RX通道冲激响应随机生成,幅度服从均值为1、方差为0.1的正态分布,相位服从0,2的均匀分布,相位的单位为0。TX和RX通道校准幅度估计均方根误差随信噪比的变化情况以及相位估计均方根误差随信噪比的变化情况分别如图1到图4所示,nte2arl仿真结果如下:由图1图4可见,随着信噪比的增大,通道校准算法的幅度和相位估计性能均明显进步。代写工作总结RX通道校准算法的估计精度明显优于TX通道校准算法。这与TX/RX通道校准的实现方法

4、有着亲密关系。通道幅度方差为0.1、信噪比约为10dB时,在TX通道校准中,相位估计均方根误差约为5;而RX通道校准中,相位估计均方根误差约为4.5。4结论通过对上述仿真结果进展分析,可以得到如下结论:在无噪声环境中,通道校准算法可以准确地估计出各通道的冲激响应;在高斯白噪声环境中,信噪比越大,通道校准算法的性能越高。本文提出的算法,对传统的智能天线和下一代宽带无线通信系统的I天线阵列的实现都具有重要的指导意义。参考文献1GJFshini.Layeredspae-tiearhiteturefrire-lessuniatininafadingenvirnenthenusingulti-eleen

5、tantennasR.BellLabsTeh.J.,Au-tun1996,4159.2顶峰,王旭东,单润红,等.一种新型圆形智能天线阵的分析与设计J.电波科学学报,2022,19(2):200203.FGa,XDang,RHShan.AnvelsartantennairulararrayanditsipleentatinJ.hineseJur-nalfRadiSiene,2022,19(2):20020313Yhen,Ahang,andHLee.Arrayalibratineth-dsfrsensrpsitinandpintingerrrsJ.ir-aveandptialTehnlgyLett

6、ers,2000,26(2):132137.4BKang,HSubbara,andBStEinberg.Iprveda-daptive-beafringtargetfrself-alibratingadis-trtedphasedarrayJ.IEEETransatinsnAnten-nasandPrpagatin,1990,38(2):186194.5See.Sensrarrayalibratininthepresenefu-tualuplingandunknnsensrgainsandphases,J.EletrnisLetters,1994,30(5):373374.6熊立志,漆兰芬,张

7、元培.一种新的天线阵列位置误差校正算法J.电波科学学报,2022,19(2):1921941LZXing,LFQi,YPZhang.Anealgrithfran-tennaarraypsitinrretinJ.hineseJurnalfRadiSiene,2022,19(2):19219417Dandekar,KR,HaLing,etal.Sartantennaar-rayalibratinpredureinludingaplitudeandphaseisathandutualuplingeffets.Persnalirelessuniatins,2000IEEEInternatinalnfe

8、rene,1720De.2000.8Krtke,A.Anealibratinalgrithfrsartan-tennaarrays.VehiularTehnlgynferene,2022.VT20222Spring.The57thIEEESeiannual,2225April2022,2:10301034.9Sinsky,JH.AninternetntrlledalibratinsystefrTDAsartantennairelessbasestatins.iraveSypsiuDigest,2001IEEETT-SIn-ternatinal,2025ay2001,1:141144.10uLi

9、li,LiaGuisheng,ZhangLinrang.Ablindali-bratinethdfrsartantennasyste.TEN-N02.Preedings.2002IEEERegin10nfer-enenputers,uniatins,ntrlandPerEngineering,2831t.2002,2:10311034.11Nutesn,T,lark,JS,IV,etal.Digitalbea-fringandalibratinfrsartantennasusingreal-tieFPGApressing.iraveSypsiuDigest,2002IEEETT-SInternatinal,27June2002,1:307310.12StEIner,B.Baier,P.LsthannelestiatinintheuplinkreeiverfDAbileradisystesJ.Frequenz,1993,47(11212):292298.13郭陈江,丁君,石敏,等.一种阵列天线方向图的数值合成新方法J.电波科学学报,2022,18(1):2831JGu,JTing,Shi,etal